大数据在高速公路行业的应用

曹光

摘要：本文在广东省高速公路联网收费数据的基础上，探讨如何利用大数据相关手段对当前联网收费系统的数据进行处理，精准发现异常流数据，提高工作效率，实现由人工判别向计算机辅助转变。本文重点介绍系统在数据采集和数据分析处理方面的建设思路，为建立各种应用系统提供参考。

关键词：大数据 数据采集 数据分析

中图分类号：U495 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）07-0108-02

1 前言

随着全国高速公路联网收费不断发展，借助信息化管理手段对高速公路联网收费数据进行分析刻不容缓。其意义主要有以下几个方面：一是通过路段自己已有的数据分析，掌握路段的车流量，通行费等情况；二是根据大量数据分析的结果，对协商解决可能存在的问题的解决提供参考依据。

2 交通行业大数据应用需求

从大数据技术发展来看，我国大数据产业已相对成熟。如今在社会经济不断发展过程中，高速公路随之出现了诸多的数据，数据种类、数量都呈跨越式增长的趋势，在较大程度上增加了存储成本、运用成本和查询成本等。

目前，大部分高速公路运营单位无法有效的应用数据，数据不能够丢弃，但是数据的应用价值也无法产生。通过分析处理高速公路大数据，可以促使运营单位数据综合应用能力得到提高，数据得到有效应用，借助于这些数据，来做出更加科学的决策。具体来讲，在大数据背景下，分析高速公路收费系统数据，可以更加有效的开展路况管理工作，通过分析处理大数据，对数据处理模式进行优化和创新，对数据自动分析处理模型进行构建，将数据分析的预警功能给充分发挥出来，还可以应用于开发和扩展更高层次的创新应用上，创造更大的商业价值。

3 交通行业大数据应用具体形式

3.1 防逃费工作的应用

随着广东省高速公路路网的不断扩大、联网收费的推进，一些不法车主在巨大经济利益的驱使下，不断采取各式各样的逃费方式来少交或逃交车辆通行费，给全省高速公路带来数以亿计的通行费收入损失，打击逃费，刻不容缓。常态稽查以高速公路联网收费后台数据综合分析为基本手段，通过人工手段从高速公路联网收费海量数据库开展稽查分析，效率低下。利用大数据相关手段对当前联网收费系统的数据进行处理与分析，精准发现异常流水异常车辆，提高工作效率，实现稽查手段由人工判别向科技辅助转变，利用科技手段有效防范和打击偷漏通行费行为。

3.2 交通信息的综合利用

截止2014年底，广东省高速通车总里程达到6280公里，其中由广东交通集团有限公司负责管理的里程达到4199公里，全省民用汽车保有量为1333万辆，其中轿车数量为772万辆，年公路运输旅客人数达到157234万人次，年公路运输货物352926万吨，公路运输渗透到广东经济发展的每一个神经末梢，而高速公路作为公路运输的主干网络承担着主要的角色。广东省高速公路的发展已经逐步以建设为重点转为管理为主兼顾建设的状态，传统的管理模式已经严重制约了高速公路的服务能力，同时巨大的运输和出行基数产生了海量的道路信息需求，然而广东高速公路出行现在存在了两个非常严重的信息不对称问题：一是高速管理部门掌握了大量的高速出行数据信息（道路监控、道路事件、道路管制等数据信息），缺少高效、方便让公众获取的发布渠道；二是公众能够获取到的信息十分有限，仅从可变情报板、广播电台、呼叫中心、短信等传统渠道获取的信息有限，并且存在严重的时间滞后问题，很多重要的出行信息没有办法及时获取到，在选择出行路径时还需要看运气的“原始”时代。

随着智能手机价格和通信成本继续降低，以iPhone和Android智能手机为代表的移动终端的普及，移动互联网的便利性，影响了人们对交通出行的信息获取、出行方式的选择与出行路径的动态变化。移动互联网和智能设备的广泛发展，使得外场具有相当多的智能采集和处理设备，通过人与设备之间连接，设备与设备之间的连接实现变成可能，这些又进一步促进高速公路运营的路网监测、分析和服务手段多样化，为交通信息服务提供了一种新的技术手段。移动互联网技术成熟和爆炸性发展，智能手机快速普及为解决高速出行信息服务发布系统提供了有利条件。

广东省交通集团有限公司于2012年1月推出了广东高速通系统（以下简称系统），包括：“高速通”智能手机端高速公路交通信息服务的移动应用APP，基于微信公众平台的“广东高速通”微信公众服务号，高速公路路况直播与客服网（以下简称为“出行网站”）。广东高速通APP为高速公路出行者提供路况导航、路况简图、道路快览、路径路费、社区活动、沿途景点、用户报料等一系列高效、专业、便捷的交通信息服务；2013年1月广东高速通微信号为高速公路出行者提供高速查询、实时路况、路况简图、附近路况、沿途景点等高速公路交通信息轻服务；出行网站为高速公路出行者实时路况、道路施工、沿途景点、服务设施、拯救服务等交通信息服务。

4 交通行业大数据应用存在问题

（1）传统高速公路路段公司在系统建设过程中往往是一套业务系统上一套硬件设备，从而导致维护成本递增、能源消耗巨大、可用性低下、兼容性差、资源配置与运维管理的成本非常高昂且效率底下以及对业务需求无法做到及时响应，灵活性差等一系列问题。

（2）截止2015年底，广东省高速公路总通车里程突破了7000公里，成为国内高速公路通车里程数最多的省份。广东省在高速公路建设方面取得了非常优异的成绩，但是针对高速管理制度和规范还存在一定的滞后性，尤其是各路段的养护、拯救、路段信息采编等重要的日常管理手段跟不上时代的发展。目前人工采集主要依托QQ群和OA系统，路网或路段的内部事件目前都以短信方式发送，各收费现场通过电话或对讲上报路况和现场信息，由于信息众多，没有分类和格式化，监控员录入工作量较大，不能直接向公众发布，状态更新和共享工作量都较大，难以统计分析。与此同时 ，开发了大量孤立的MIS管理系统，如路政管理系统，养护管理系统等，由于只能在电脑端运行，不仅在外场使用不便，而且由于各系统连接能力很差，形成大量的信息孤岛。另外还建设有情报板、网站、微博发布系统，路况上报厅或部的一些系统等，但这些系统非定向、无信息交互等缺点，覆盖面小，使用不方便，而且大多形成信息孤岛，需多次重复录入。

5 交通行业大数据应用问题解决对策

（1）针对目前高速公路机房建设现状，结合目前流行的被各行业所采用的虚拟化技术，提出高速公路路段机房改造、建设的解决方案。

（2）路段新一代数据中心解决方案主要由服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化以及统一运维管理服务构成，通过服务器虚拟化，将物理服务器汇聚成计算资源池，按需提供计算资源服务；通过网络虚拟化，简化网络部署，实现2层到7层的网络服务；通过存储虚拟化，将分散在物理服务器中的硬盘资源充分使用起来，提供接近于中高端共享存储IO处理能力和高可用保护能力。通过统一运维管理服务，全面地了解基础设施所有层的情况。通过收集和分析性能数据、关联异常现象，并可识别出构成性能问题的根本原因。

高速公路新一代数据中心中的存储虚拟化解决方案采用目前成熟的存储虚拟化产品，VMware的VSAN。其主要优势如下：

1）专为虚拟机设计的极其简单的存储——VirtualSAN可以大大简化虚拟机的存储调配和管理。只需要直接在vSphereWebClient中单击几下即可快速完成存储调配。作为自行调节的系统，VirtualSAN可以根据每个虚拟机的要求进行自我优化，以提供适当的SLA。在性能相当的情况下，大幅降低总体拥有成本——VirtualSAN利用价格便宜的服务器磁盘和闪存、采用vSphere标准网络连接、减少电源和散热成本并通过自动化提高运营效率，从而大幅度降低存储资本开销和运营开销。2）凭借“随增长而扩展”功能降低前期投资——与传统存储阵列不同，VirtualSAN不需要大量初始投资。您可以创建只包含三个服务器的VirtualSAN数据存储。此外，VirtualSAN还允许您更精细、更前瞻地扩展存储性能和容量，以配合计算资源的扩展。

VMware和广泛的体系支持——Virtual SAN是一种纯软件解决方案，与硬件无关，可以在所有主流服务器OEM厂商的硬件上使用，不依赖专用硬件。

（3）利用新媒体平台，提高用户使用便捷和用户体验。微信公众平台的迅速发展，为建立高速公路营运管理信息网络平台提供了技术保障。微信是一款跨平台的通讯工具，通过移动网络发送语音、图片、视频和文字实现信息的交互。随着移动智能终端的迅速普及以及微信用户迅速增多，微信已经成为人们日常交流的重要渠道。微信公众平台是给个人、企业和组织提供业务服务与用户管理能力的全新服务平台，包括服务号，订阅号与企业号三种类型。其中：企业号，旨在提供企业内部移动应用入口，可以帮助企业建立员工、上下游供应链与企业IT系统间的连接。

广湛线高速公路微营运平台是在现有的监控、收费、养护、路政等业务系统的基础上，尤其是在广湛线应急保畅系统的基础上，充分利用移动互联网相关技术，通过微信公众平台的企业号实现对各业务系统的有机聚合，实现信息传递与业务管理流程的无缝衔接，提高高速公路营运管理水平。

6 交通行业大数据应用未来发展展望

随着信息化、计算机等技术的发展智能交通系统应运而生，人们迫切希望建立完善的智能交通系统，能够实时、高效、准确地掌握交通运输情况，有效的解决交通拥堵、事故频发等问题。高速公路管理系统有三大系统：收费、通信和监控系统，通信系统承担数据传输的作用，收费和监控系统属于业务管理范畴。智能交通系统的发展使得智慧高速的呼声越来越大。纵观国内外信息化和高速公路管理发展方向，智慧高速的发展趋势有以下特点：

（1）智慧化：管理系统平台智慧化的核心是依托大数据交互平台，实现数据互通、辅助决策数据的生成。（2）一体化：管理系统一体化管理平台实现运行安全管理、调度指挥、系统报表、决策功能等多方面数据融合，相互协同运作。（3）网络化：网络化管理主要体现在信息管控、运营管理通过网络条件实现信息系统共享，可以异址同平台协同办公。（4）动态化：交通信息采集、处理、管理与应用实时动态变化。（5）服务化：为管理者、公众提供全方位的实时服务。（6）标准化：数据标准化是实现信息互通的基础，建设标准化有利于规范管理智。

7 结语

总之，大数据已经产生，对大数据的需求正在逐步增加，在交通行业如何利用大数据和新媒体服务广大民众已经相关行业正应用在深入研究和应用的方向。

参考文献

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